2016年清华大学领军计划物理学科测试

2016 年清华大学领军计划物理学科测试 全卷共 100 分，考试时间与数学合计 180 分钟。 1、友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说， 你和小船沉入水底后的水面相比原来：（） A、一定上升B、一定下降C、一定相等D、条件不足 2、间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上 关灯行驶的汽车，甚至车队已经离开，也瞒不过它，这种遥感照相机敏感的电磁波属于 （） A、可见光波段B、红外波段C、紫外波段D、光波段X 解：一切的物体都能发出红外线，并且不同物体发出的红外线的波长和强度都不同。 3、在光滑地面上，物块与弹簧相连作简谐运动，小车向右作匀速直线运动，则对于弹簧和 物块组成的系统，则（） A、当以地面为参考系时，系统动量守恒，机械能守恒； B、当以地面为参考系时，系统动量不守恒，机械能守恒； C、当以小车为参考系时，系统动量不守恒，机械能不守恒； D、当以小车为参考系时，系统动量不守恒，机械能守恒； 4、如图所示，光滑导轨上垂直放置两根质量均为、且有电阻的金属棒，导轨宽处与窄m 轨间距比为，平面内有垂直纸面向内的磁场。现给左边的杆一个向左的初速度，在2:1 0 v 系统稳定时，左杆仍在宽轨上右杆仍在窄轨上运动，则下列说法正确的是（） A、系统稳定时左、右两杆速度之比为B、整个过程中产生的热量为1:2 2 0 2 9 mv C、整个过程中产生的热量为D、整个过程中产生的热量为 2 0 2 5 mv 2 0 4 9 mv 5、现有一轻质绳拉动小球在水平面上做匀速圆周运动，如图所示，小球质量为，速度m 为 ，重力加速度为，则小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量大小为（）vg A、B、C、D、2mvcosmv 22 4cosmv 22 4cotmv 6、如图所示，有 、 两个物体， 物沿长、倾角为、动摩擦因数的斜面滑下abaL0.5 后，在长为的光滑水平面上运动，设处有极小段圆弧平滑连接斜面和水平面；LBCB 从点上方高为处下落，二者同时释放，在处相遇，则为（）bC4.5LCsin A、B、C、D、 1 3 3 5 3 4 4 5 7、如图所示，质量分别为、的两个小球、，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹 1 m 2 mAB 簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上。突然加一水平向右的匀强电场后，两球、将由AB 静止开始运动，对两小球、和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确AB 的是（弹簧不超过弹性限度）（） A.、两小球处于平衡状态B.、两小球将作简谐振动ABAB C.系统机械能不守恒D.系统机械能和电势能总量守恒 8、在水平面内，金属棒以角速度绕点顺时针旋转，空间内有竖直向下的磁场，MNO 如图所示。已知，则下列说法正确的是（）MONO A、点电势高于点B、点电势高于点MNNM C、若增大，则两点间电势差增大 D、若增大，则两点间电势差增大MNBMN 9、在如图所示电路中，小灯泡规格为“”，电源内阻为，电压表、6V,3W 3 4R 16 电流表均为理想电表，闭合开关，调节滑动变阻器阻值，使电压表示数为 ，此时灯泡正0 常发光，电流表的示数为，则下列说法正确的是（）1A A、电源电动势；B、电源电动势；16VE 24VE C、电源输出功率；D、电阻的阻值为；8WP 2 R12 10、弹性绳原长为，劲度系数为，上端挂在半径为的光滑圆轨的顶端， 22LRLRkR 下端系一重量为的小球，小球还套在圆轨上，平衡时，弹性绳与竖直方向夹角为。用G 、 、表示此时弹性绳的弹力为（）LRqG A、B、C、D、 kR kL kRG G kL kRG kR kL kRG G kL kRG 11、在一质量均匀分布的星球（近似为球面）的北极和南极打一竖直贯通的通道，一小球 从北极由静止释放，不与通道发生碰撞，则小球作（）运动。 A、先匀加速后匀减速运动B、简谐运动 C、非简谐运动的振动 D、加速度变化十分复杂的变速运动 12、潜水员为测量一湖的深度，测得湖面上温度，压强，并将一盛27 Ct 5 1.0 10 pap 有空气的短试管从湖面带下潜入湖底，整个过程管口始终向下，潜至湖底后水充满试管的 一半，温度变为，则湖深约（）7 Ct A、B、C、D、6m9m12m15m 13、一用钉鞘锁定的导热活塞将导热气缸分成体积相等的左右两室，拔出:5:3PP 右左 钉鞘后活塞移动至稳定状态，外界温度恒定，则（） A、稳定后左右两室体积比为B、左室气体对右室气体做功5:3 C.、左室气体吸热D、右室气体吸热 14.有一右端封闭、左端开口的均匀形管，右管内有一段水银分割出两端长度相等的气柱，U 如图所示，现向左管缓慢注入水银，设平衡后上段气体长为 ，下端气体长为，则 与 1 l 2 l 1 l 的关系为（） 2 l A.B、C、D、无法确定，视注入水银的 12 ll 12 ll 12 ll 量 15、在高为的立柱上放一质量为的球，质量为的子弹以一定初速度水平射向球，从hMm 球中穿出后二者落至地面，球与子弹的落地点距立柱水平距离为和 ，重力加速度为，Lsg 则子弹的初速度为（） A、B、C、D、 2 MsmLg mh 2 MsmLg Mh 2 msMLg Mh 2 msMLg mh 16、从地面以初速度竖直向上抛出一小球，与此同时，在该小球上抛能到达的最高处 0 vA 有另外一个小球以初速度竖直向下抛出。忽略空气阻力，则两球相遇时速度之比B 0 v 为（）: AB vv A、B、C、D、1:11:23:51:3 17、质量为、的物体具有相同的初动能，现经以其与速度方向相反的恒定 1 m 212 mmm 的阻力、使其减速，经过时间 后两物体同时停止，运动距离为、，则下列关系 1 f 2 ft 1 S 2 S 正确的是（） A、B、C、D、 1212 ,ffSS 1212 ,ffSS 1212 ,ffSS 1212 ,ffSS 18、如图所示，水平细绳和竖直方向夹角的弹簧作用于质量为的小球使其处于静止，m 若剪断细绳，则在剪断的一瞬间（） A、小球竖直方向加速度为B、小球水平方向加速度为00 C、弹簧弹力为D、弹簧弹力为cosmg/ cosmg 19、在卢瑟福的粒子散射实验中，有一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线 所示，两虚线和轨迹将平面分为五个区域。不考虑其他原子核对粒子的作用，那么该原 子核可能在的区域为： A、区域B、区域C、区域D、区域 20、某核反应方程为。已知的质量为，的质量为 234 112 HHHeX 2 1H 2.0136u 3 1H ，的质量为，的质量为，则下列说法中正确的是（）3.0180u 4 2He 4.0026uX1.0087u A、是质子，该反应释放能量B、是中子，该反应释放能量XX C、是质子，该反应吸收能量D、是中子，该反应吸收能量XX 21、光滑平行形导轨相距为，倾角为，一长为的导体棒在距导轨底段处。空间ULLL 存在竖直方向向上的变化磁场，满足，现在导体棒上加一沿斜面向上的 0 0BBkt k 力，若除了导体棒电阻为外其余部份电阻不计，使导体棒始终保持静止，则 时刻的FRt 力为（）。F A、B、 3 0 tan Bkt L k Fmg R 3 0 sin Bkt L k Fmg R C、D、 32 0 cos sin Bkt L k Fmg R 3 0 cos sin Bkt L k Fmg R 22、导体球壳内有一点，外有一正点电荷位于处，现将该电荷的电荷量加倍，则PqQ （） A、处电势升高，点场强不变B、处电势不变升高，点场强升高PPPP C、处电势升高，点场强升高D、处电势不变，场强不变PPPP 23、下列物理学家及其成果，已经获得诺贝尔奖的有（） A、伦琴发现了射线B、爱因斯坦发现了相对论X C、普朗克提出量子论D、（激发干涉引力波观测站）探测到了引力波LIGO 24、像在实物的上方叫上现折射，反之叫下现折射，则天气炎热时高速公路上看到“水纹” 一样的东西和“海市蜃楼”分别属于（） A、前者为上现折射，后者为下现折射B、前者为下现折射，后者为上现折射 C、都为上现折射D、都为下现折射 25、波长为的两个相干的单色平行光束 、 ，分别以图所示的入射角、入射在屏幕12 面上。则屏幕上干涉条纹的间距为（）MN A、B、C、D、 sinsin coscos sinsin coscos 26、引力波是时空的涟漪，探测到了引力波，是通过两座的天文台进行探测，LIGO3000km 两座天文台相差分别探测到了同样强烈的引力波，反映了一个的黑洞和一个4ms52Ms 的黑洞合并成一个的大黑洞，下列正确的有（）14Ms62Ms A、引力波的在宇宙中的传递是能量的传递 B、两座天文台探测到同样的信号相隔不会超过10ms C、引力波在真空中以光速传递 D、引力波也有频率，所以可以像声波一样被生物听到； 27、物理学家创小路和创小知在剑桥大学做了这样一个实验，在一个高为的塔的顶22.5m 端放置一个放射源，在塔顶测得的伽马射线频率为 ，在底端测得的伽马射线频率与之Cov 相差，已知，求的数量级（）v -34 6.632 10Jsh /v v A、B、C、D、 12 10 15 10 17 10 19 10 28、已知空气分子的平均动能为，则在常温下，质量为的气体分子的kT -23 4.7 10kgm 德布罗意波波长的数量级为（） A、B、C、D、 18 10 15 10 12 10 9 10 29、质量为的小球从高为的地方静止释放，则正好在光滑轨道上的点飞出；而同样m A hA 小球从高为的地方释放，则正好从圆弧光滑轨道的最高点点飞出，图中两虚线、 C hCOA 夹角为，圆弧的半径为，、两点的连线为水平，则（）OB60RAB A.B、C、D、 3 4 A hR 3 3 4 A hR 3 4 C hR 33 2 C hR 30、下面四个重要物理常数或物理量中哪一个值的数量级有较大的出入（） A、普朗克常数B、电子的静质量能 -15 10eV sh 216 0 10 eVm c C、阿伏伽德罗常数D、氛原子半径 23-1 0 10 molN -10 10m 31、医院有一种先进的检测技术彩超，就是向病人体内发射频率已精确掌握的超声波， 超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可知道血液的流速。这 一技术利用了下列哪一个物理学原理（） A、回声B、波的衍射C、波的干涉D、多普勒效应 32、如图所示，两物块重叠放置，从距地面高的地方静止释放，假定所有碰撞均为5mh 弹性碰撞，碰地后静止，弹起的高度，那么（）BA h A、B、C、D、20mh 10mh 3 AB mm2 AB mm 33、一束由红、黄、绿三种单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角入射，60 经两次折射后从玻璃砖的下表面射出，已知该玻璃对红光的折射率为，则最先射出的光1.5 是（） A、红光B、黄光C、绿光D、三种色光同时射出 34、如图所示，在空间有匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为。光滑B 绝缘空心细管的长度为，管内有一质量为、带正电 的小球。开始时小球相对管静止，hmq 管带着小球沿垂直于管长度方向匀速运动，速率为。设重力及其他阻力均可忽略不计，u 当小球离开管口后，在磁场中做圆周运动的半径为（） A.B.C.D. 2 1 muqBh qB